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高い周波数利用効率を有する大容量QAMコヒーレント光伝送に関する研究

Research Project

Project/Area Number09J05984
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Communication/Network engineering
Research InstitutionTohoku University
Research Fellow 葛西 恵介  東北大学, 電気通信研究所, 特別研究員(PD)
Project Period (FY) 2009 – 2011
Project Status Completed(Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥3,400,000 (Direct Cost : ¥3,400,000)
Fiscal Year 2011 : ¥1,000,000 (Direct Cost : ¥1,000,000)
Fiscal Year 2010 : ¥1,000,000 (Direct Cost : ¥1,000,000)
Fiscal Year 2009 : ¥1,400,000 (Direct Cost : ¥1,400,000)
Keywordsコヒーレント光伝送 / QAM / 周波数利用効率 / ファイバレーザ / 半導体レーザ / 周波数安定化 / OTDM
Research Abstract

本研究は高密度に多重化された光キャリヤの一本一本を256以上の多値QAM変調することにより、10bit/s/Hz以上の高い周波数利用効率を有する大容量コヒーレント伝送の実現を目的としている。本年度(平成23年度)はまず初年度からの継続課題として、低強度雑音・低位相雑音特性を有するコヒーレント伝送用周波数安定化光源の開発に取り組んだ。また、従来の多値コヒーレント伝送システムにOFDM方式を適用し、マルチキャリヤコヒーレント伝送実験を行った。さらに発展課題として、今後の伝送容量のさらなる増大を念頭に、RZ-CW変換法を用いたコヒーレントOTDM(Optical Time Division Multiplexing)-RZ/QAM伝送に取り組んだ。以下にその具体的な研究成果示す。
光源開発においては、高出力(50mW)、狭線幅、低RIN特性を有する導波路リング共振器型LDの発振周波数をアセチレン分子吸収線へ安定化し、無変調出力型周波数安定化LDの開発に成功した。本成果は、従来は出力10mW程度であった周波数安定化光源を50mWという高出力型のレーザで実現した点である。多値度の大きな変調信号を正確に復調するためには信号S/Nを大きく保つ必要があるため、このような高出力型のコヒーレント光源は将来の超多値コヒーレント伝送では大変重要である。マルチキャリヤ伝送においては、光変調器によって生成した10本の光キャリヤを2.5Gsymbol/s,256QAM-OFDM変調し、トータル400Gbit/sのデータ信号を400kmコヒーレント伝送することに成功した。本伝送においては周波数利用効率14bit/s/Hzを達成している。これまでこのような高い周波数利用効率伝送を実現した例はなく、本伝送技術が世界的に見ても非常に優れていることを示す成果である。発展的課題として行ったコヒーレントOTDM-RZ/QAM伝送では、受信部でS/Nの高い状態でデータ復調を実現するRZ-CW変換法を新たに提案し、これを用いた単一チャネル800Gbit/sデータの(偏波多重、10Gsymbol/s,8-OTDM,32QAM)225km伝送に成功した。本成果は近い将来の100Gbit/sを越える大容量伝送を実現するための有望な伝送方式の一つとして提案するものである。

Report

(3results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report

Research Products

(50results)

All 2012 2011 2010 2009 Other

All Journal Article Presentation Remarks Patent(Industrial Property Rights)

  • [Journal Article] Ultrafast coherent optical transmission2012

    • Author(s)
      M. Nakazawa, T. Hirooka, M. Yoshida, and K. Kasai
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      IEEE J. Selected Topics in Quantum Electronics

      Volume : vol.18 Pages : 363-376

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      M.Nakazawa, S.Okamoto, T.Omiya, K.Kasai, M.Yoshida
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      葛西恵介, 大宮達則, 関鵬宇, 吉田真人, 廣岡俊彦, 中沢正隆
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  • [Presentation] 波長1.5μm帯無変調出力型^<13>C_2H_2(アセチレン)周波数安定化半導体レーザの発振特性2009

    • Author(s)
      葛西恵介, 中沢正隆
    • Organizer
      電子情報通信学会 レーザ・量子エレクトロニクス研究会
    • Place of Presentation
      東北大学・仙台
    • Year and Date
      2009-08-20
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL
      http://www.nakazawa.riec.tohoku.ac.jp/
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  • [Remarks]

    • URL
      http://www.nakazawa.riec.tohoku.ac.jp/
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  • [Remarks]

    • URL
      http://www.nakazawa.riec.tohoku.ac.jp/
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      2009 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 光ナイキストパルス伝送2011

    • Inventor(s)
      中沢正隆, 廣岡俊彦, 葛西恵介, 吉田真人
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学
    • Industrial Property Number
      2010-035694
    • Filing Date
      2011-02-22
    • Application Year
      2011
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] コヒーレント光時分割多重伝送方式2010

    • Inventor(s)
      中沢正隆, 葛西恵介, 廣岡俊彦, 吉田真人
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学
    • Industrial Property Number
      2010-176273
    • Filing Date
      2010-08-05
    • Application Year
      2010
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] コヒーレント光時分割多重信号の復調方式2010

    • Inventor(s)
      中沢正隆, 葛西恵介, 廣岡俊彦, 吉田真人
    • Industrial Property Rights Holder
      国立大学法人東北大学
    • Industrial Property Number
      2010-247011
    • Filing Date
      2010-11-04
    • Application Year
      2010
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL :

Published : 2009-04-01   Modified : 2016-04-21  

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